Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Биологические особенности ленского осетра 9
1.2. Состояние и перспективы развития индустриального рыбоводства 13
1.3. Проблема дефицита йода в питании человека 19
1.4. Использование йода в кормлении животных 24
1.5. Роль и значение йода в организме и питании рыб 28
2. Материал и методы исследования 35
2.1. Общая схема и условия проведения исследований 35
2.2. Корма и кормление рыбы 39
2.3. Химические и биохимические исследования 41
2.4. Гистологические исследования 42
3. Результаты собственных исследований 43
3.1. Результаты прогнозируемого опыта 43
3.1.1. Физико-химический состав воды 43
3.1.2. Динамика роста ленского осетра и эффективность использования комбикормов 44
3.1.3. Биохимические показатели крови ленского осетра 54
3.1.4. Гистологическое состояние внутренних органов 58
3.1.5. Экономическая эффективность использования повышенных доз йода 66
3.2. Результаты научно-хозяйственного опыта 68
3.2.1. Физико-химические показатели воды в водоеме 68
3.2.2. Динамика массы и развития ленского осетра 69
3.2.3. Кормление ленского осетра и эффективность использования комбикормов 75
3.2.4. Биохимические показатели крови ленского осетра 78
3.2.5. Товарные качества ленского осетра 82
3.2.6. Развитие внутренних органов 85
3.2.7. Химический состав мышечной ткани 86
3.2.8. Результаты органолептической оценки мышечной ткани 88
3.2.9. Экономическая эффективность 94
4. Выводы 97
5. Предложения производству 98
6. Список использованных источников
- Состояние и перспективы развития индустриального рыбоводства
- Роль и значение йода в организме и питании рыб
- Химические и биохимические исследования
- Результаты научно-хозяйственного опыта
Состояние и перспективы развития индустриального рыбоводства
На сегодняшний день известно 16 видов осетра, некоторые из которых находятся на грани вымирания (Козлов В.И., Абрамович Л.С., 1986, Тимофеев М.М., 2005).
В водах русских водоемов встречаются три вида осетра: русский осетр, амурский осетр и сибирский осетр. Такое деление связано с различными местами обитания этой рыбы.
Ленский осетр, одна из форм сибирского осетра, что обитает в крайне суровых условиях Якутии. По внешним и биологическим признакам очень напоминает стерлядь, однако достигает достаточно крупных размеров (20-25 кг). Ленский осетр живет в пресной воде и не совершает протяженных миграций (Рисунок 1).
Тело и голова ленского осетра вытянуты в длину, поэтому внешне рыба напоминает веретено. Голова к ротовой полости заостряется. Лопатообразная или коническая морда осетра оканчивается коротким, тупым рылом с небольшим поперечным ртом, окаймленным мясистыми губами. Во рту у осетра имеются челюсти, но они лишены зубов. Нижняя губа прервана. Ближе к концу рыла на нижней стороне расположены четыре кожных отростка – усика, они помогают ленскому осетру находить себе пищу. Скелет ленского осетра полностью лишен костей и состоит из хрящей. Вместо чешуи тело осетров покрыто костными щитками - жучками, расположенными в пять продольных рядов. Каждая полоса пластинок начинается у основания головы и сводится к хвосту. На спине расположена лишь одна полоса жучек, еще две проходят по брюху и две по бокам. Костные образования являются надежной защитой тела рыбы. Между жучками на теле осетра рассеяны мелкие звездчатые пластинки и зернышки. Спинной плавник рыбы состоит из 27-51 лучей, анальный – 18-33. Оба плавника осетра отодвинуты назад к хвосту. У осетровых большой плавательный пузырь, поэтому они хорошо себя чувствуют даже на глубине свыше 100 метров. Окраска тела неравномерная и сильно варьируется. Спина имеет темно-коричневую окраску, брюхо – серого цвета.
По характеру питания ленский осетр типичный бентофаг, причем продолжает нагуливаться и при низких температурах, даже подо льдом. Ленский осетр неприхотлив, устойчив к заболеваниям, нетребователен в выборе пищи, легко переходит от одного типа кормов к другому. Поиск корма осуществляется за счет обоняния. Осетр направляется в зону пищевого запаха и переходит к плаванию по дну по поисковым траекториям. В результате чего происходит контакт кончиков усов и субстрата, и на основании информации , поступающей от наружных вкусовых рецепторов, расположенных на усах, оценивается качество корма, после чего схватывается. Постоянно живет в пресной воде, протяженных миграций не совершает (Пономарев С.В., Пономарева Е.Н., 2003).
Ленского осетра обычно относят к медленно растущим и поздно созревающим рыбам, однако по темпам весового роста - осетровые стоят в числе наиболее быстрорастущих рыб. Если половая зрелость у них наступает позже, чем у других рыб, что следует рассматривать как адаптацию к конкретным условиям водоема, то большие размеры компенсируют отставание в половозрелости (Абакумов В.А., Андрияшев \А.П., 1971, Петрова Т.Г., 1985). Ленский осетр достигает половой зрелости лишь на несколько лет позже, чем в других реках Сибири, однако при значительно меньших размерах: на Лене при весе 1,5 кг, тогда как на Енисее – при весе 4 кг и на Оби – 9 кг. Если бы на Лене осетр достигал половой зрелости при столь же больших размерах, на это потребовалось бы 25-30 лет. В таком случае сохранение и увеличение численности вида едва ли было бы возможно. Поэтому карликовость оказывается здесь положительным явлением (Дормидонтов А.С., 1963). Самцы созревают при длине 65-70 см, весе 1,5- 2 кг и в возрасте 9-10 лет; самки соответственно 70-75 см, 2-2,5 кг, 12-13 лет (Малютин В., Соколов Л., Смольянов И., 1978). У зрелых производителей ленского осетра в нерестовый сезон обычно бывает хорошо выражен брачный наряд в виде беловатого налета на голове. Брачный наряд проявляется как у самцов, так и у самок.
Биологической особенностью ленского осетра является - сравнительно короткий нерестовый ход, который длится не больше месяца. В нерестовой популяции преобладают самцы, их насчитывается порядка 60 %; абсолютная плодовитость самок колеблется от 16 до 110 тыс. икринок, икру откладывают на быстром течении, на каменисто-галечниковом грунте. Наряду со зрелыми особями на нерестилище присутствуют незрелые, которые пропускают нерест рыб, среди самок их около 20%.
Биологические особенности ленского осетра делают его одним из наиболее ценных и перспективных объектов товарного осетроводства и акклиматизации, так начальным этапом хозяйственного освоения ленского осетра стала разработка методики получения оплодотворенной икры в условиях Лены и перевозки ее на сверхдальние расстояния. С 1973 года проводятся работы по формированию маточных стад ленского осетра в рыбоводных хозяйствах европейской части страны. Перспективным оказалось выращивание на теплых водах ГРЭС, т.к. ленский осетр отличается эвритермностью и выдерживает повышение температуры воды до 30 С. Здесь, на теплых водах, ленский осетр вырастал в 7-9 раз быстрее, чем в природе (Малютин В., Соколов Л., Смольянов И., 1978; Смольянов И., Люкшина В., Соколов Л., и др., 1987).
Роль и значение йода в организме и питании рыб
Жизненно важное значение для рыб имеет водная среда. Физико-химические свойства воды являются одним из условий, обуславливающих высокую скорость роста рыб. Лимитирующим фактором в организации рыбоводного предприятия является качество и количество воды. Рыбы очень чутко реагируют на изменения окружающей среды. Осетровые, в отличие от других видов рыб, наиболее требовательны к качеству воды (Койшибаева С.К, Бадрызлова Н.С., Федоров Е.В., 2011, Иванов А.А., 2003, Скляров В.Я., 2008).
Оптимальный температурный режим обеспечивает благоприятные условия для продуктивного использования кормов, что является основой технологии выращивания в условиях УЗВ. Если температурный режим претерпевает изменения, то это влияет на потребление кислорода, скорость роста и развития, а также на потребление и переваривание пищи (Матишов Г.Г., 2006). Для выращивания осетровых рыб оптимальная температура находится в пределах 19-23 С.
В таблице 6 отображены нормативы качества воды и данные гидрохимического состава воды в аквариумах.
В ходе прогнозируемого опыта, температурный режим воды был в пределах физиологической нормы и составлял 20–23 С. Содержание растворенного кислорода, уровень рН были в пределах оптимальных физиологических норм. Таким образом, физико-химические показатели воды соответствовали оптимальным значениям ОСТ 15.372.87, необходимым для содержания осетра.
Наряду с данными по динамике роста массы тела осетра, представлены данные по среднесуточному приросту за учетный период (Таблица 8), где наибольшие показатели также отмечены во 2 – и 3 – опытных группах. Тогда как в 5 – опытной группе, где молодь осетра получала дозировку йода 500 мкг/кг массы рыбы, показатель значительно снижен не только в отношении других опытных групп, но и в сравнении с контрольной группой.
В подготовительный период опыта было отмечено, что у контрольной, 2- и 3-опытных групп рыб, масса тела снижается по отношению к началу опыта, тогда как в 4-й и 5-й опытных группах подобного снижения не наблюдалось. Это объясняется тем, что в подготовительный период рыба адаптировалась к новым условиям и испытывала стресс, при этом уровень тиреоидных гормонов понижался под влиянием стресса. Также необходимо отметить, что 4- и 5-опытные группы были более устойчивы к стрессу за счет высокого тиреоидного статуса, обеспеченного за счет потребления корма с повышенной концентрацией йода. Затем рыба в 2- и 3-опытных групп быстрее отошла от стресса и начала активно развиваться, опережая своих аналогов из других групп. Скорее всего, слишком высокие норма йода, скармливаемого с комбикормом (400,0 и 500,0 мкг/кг рыбы), начиная со второй недели опыта, оказывали негативное воздействие на рост рыбы, тем самым подавляя его в 4- и 5-опытных группах.
Данные первоначального эксперимента показали, что обогащение испытуемого рациона йодом в количестве 200 и 300 мкг на 1 кг массы рыбы, привело к существенному ускорению роста рыб, по сравнению с контролем и другими опытными группами. Абсолютный прирост также при включении в корм йода в 3 - опытной группе был выше по сравнению с контролем. В результате относительный прирост ленского осетра за учетный период выращивания в 3-опытной группе превысил контроль на 22,2 % (Таблица 9, 10). Наименьшие затраты корма на 1 кг прироста массы рыбы отмечены в 3-опытной группе Наибольший показатель наблюдался в 5- опытной группе (Таблица 11, 12, 13).
Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о том, что включение в рацион ленского осетра йодированных дрожжей, содержащих 200 мкг и 300 мкг йода на 1 кг массы рыбы, снижает затраты корма на 1 кг прироста 108,32 и 304,33 г, обменной энергии на 1,88 и 5,29 МДж, сырого протеина на 50,91 и 143,03 г, по сравнению с контрольной группой.
В ходе эксперимента установлено, что использование биологически активной добавки йодированные дрожжи, в кормлении ленского осетра, улучшает рыбоводно-биологические показатели выращиваемых рыб. Рыба, получающая в своем рационе йод, активно поедает корм, наименее подвержена неблагоприятным воздействиям окружающей среды.
Химические и биохимические исследования
Результаты исследований показывают, что затраты сырого протеина на 1 кг прироста массы осетра были весьма различными. Так, в среднем за опыт, они были самыми большими в контрольной группе и самыми низкими в 1 – опытной группе.
Подвергая анализу данные таблицы, можно сказать, что затраты энергии на 1 кг прироста массы осетра были наибольшими также в контрольной группе, а наименьшими в 1 – опытной группе, что на 2,86 МДж, 1,27 МДж меньше, чем в контрольной и 2 – опытной группе. Таблица
Для определения уровня гормонов щитовидной железы и тиреотропного гормона гипофиза было осуществлено прижизненное взятие крови у молоди ленского осетра в начале эксперимента при массе тела 640,0-648,7 г, через 54 дняпри массе тела 849,4-881,3 г. и в конце опыта при массе тела 991,6-1036,6 г. Уровни ТТГ, Т4 свободного, Т4 общего и Т3 определяли на биохимическом и иммуноферментном анализаторе автоматического типа «Chem Well». Тиреотропный гормон гипофиза регулирует функциональную активность щитовидной железы. Установлено, что у рыб контрольной группы с начала эксперимента до его середины было отмечено увеличение уровня ТТГ с 2,76±0,12 МкЕД/мл до 3,36±0,35 МкЕД/мл, а во второй половине эксперимента уровень ТТГ снизился до показателя 2,78±0,37 МкЕД/мл.
У рыб опытных групп уровень ТТГ был выше, чем у рыб контрольной группы (Таблица 26). Наибольший показатель был отмечен у рыб 2 - опытной группы. Так же, как и у рыб контрольной группы, в крови рыб 1 - опытной группы было установлено повышение данного показателя к середине эксперимента и снижение к его окончанию.
В сыворотке определение содержания прямого и общего билирубина, общего белка, АСТ, АЛТ, глюкозы, мочевины, холестерина, триглицеридов макро- и микроэлементов (Ca, P, K, Na, Mg, Fe).
Установлено, что содержание общего белка в плазме крови рыб опытных групп было выше, чем у рыб контрольной группы, как в середине, так и по окончании опыта.
Общий и прямой билирубин у рыб контрольной и опытных групп находился практически на одном уровне.
Отмечено, что наибольший уровень мочевины зафиксирован в крови рыб 2 – опытной группы в середине эксперимента 9,46±1,09 ммоль/л. У рыб контрольной и 1 - опытной группы показатели уровня мочевины были сопоставимы в середине и окончании эксперимента. При этом у рыб всех групп отмечалось повышение уровня мочевины к середине эксперимента и снижение к его окончанию.
Уровень глюкозы в крови рыб контрольной и опытных групп находился в пределах 5,20-5,86 ммоль/л. У рыб 2 опытной группы было отмечено повышение уровня глюкозы до 7,06±0,33ммоль/л.
Наибольший показатель АЛТ зафиксирован в крови организма рыб 1 -опытной группы в середине эксперимента – 43,23±2,9 ед./л. У рыб контрольной и 2 - опытной группы АЛТ в середине опыта находился на уровне 32,63±2,9 ед./л. и 31,33±7,14тед./л. соответственно. Так же отмечено, что уровень АЛТ увеличивается у рыб всех групп к середине эксперимента и снижается к его окончанию. Наибольший показатель ACT был отмечен в крови рыб 2 - опытной группы в середине эксперимента - 79,73±2,69 ед./л. Показатель ACT у рыб контрольной группы составил 46,43±8,57 ед./л.
Рыба ценный и незаменимый продукт в питании. Рыба по калорийности и содержанию полезных веществ не уступает мясу, а по легкости усвоения даже превосходит его и это наиболее существенное достоинство продукта.
Биологическая полноценность рыбы характеризуется химическими веществами, что обеспечивают формирование пластического резерва организма человека. К таким веществам относятся белки, жиры, минеральные вещества. Мышечная ткань рыбы на 93-95 % состоит из полноценного белка, содержащего все незаменимые аминокислоты, которые организм человека самостоятельно не вырабатывает и они должны поступать вместе с пищей. Хорошая усвояемость белков рыбы основывается отсутствием эластина, легкой развариваемостью и глютинизацией коллагена. Наряду с белками, усвояемость жиров также очень высока и составляет 96-97 %. Рыбий жир Тсодержит 80 % непредельных жирных кислот от общего их числа. Мясо рыбы в своем составе не имеет грубой клетчатки, пленок соединительной ткани в сравнении с мясом теплокровных животных. Минеральные вещества мяса рыбы, за счет своего богатейшего набора ставят его в ряды продуктов, которые наилучшим образом обеспечивают обмен веществ в организме человека.
Важно знать особенности анатомического строения рыбы и морфологический состав тканей для установки пищевой ценности рыбы, которая зависит от выхода съедобных частей и их химического состава. В связи с этим, имеют значения следующие показатели: размер головы, количество внутренних органов, плавников, хрящевой и костной ткани (Репников Б.Т., 2007). Выход съедобной части у большинства рыб составляет 45-60 %, а у осетровых рыб – до 85 % (Кудряшева А. А., Саватеева Л. Ю., Саватеев Е. В., 2007).
Ленский осетр характеризуется как жирная рыба. Его жир легкоусвояемый, благотворно влияет на снижение уровня холестерина в крови. Регулярное употребление его мяса способствует снижению риска развития заболеваний сердца и сосудов (Потапова Н., 2012).
В нашем эксперименте ленский осетр при выращивании в бассейнах с замкнутым циклом водоснабжения и использованием гранулированных комбикормов достиг массы в контрольной группе 991,6 ± 11,1 г, в 1 – опытной 1011,0 ± 13,0 г и во 2 – опытной 1036,6 ± 12,0 г. Для контрольного убоя были отобраны особи с одинаковой массой 990- 1030 г и биологической длиной 65-67 см (Таблица 28).
Результаты научно-хозяйственного опыта
Пищевая ценность рыбы зависит не только от соотношения в ее теле съедобных и несъедобных частей и органов, но и от химического состава. Химический состав мяса рыбы в свою очередь существенно зависит от ее вида и физиологического состояния, от вида кормов, от возраста, пола, места обитания.
Мышечная ткань рыбы содержит значительное количество воды и белковых веществ в сравнении с другими частями тела. Также колеблется содержание липидов в мясе рыбы: от 2 % до 20 % и более. Различия в химическом составе мяса рыбы четко выражено в зависимости от условий выращивания, а именно от вида кормов. Та рыба, которую кормят искусственными кормами, отличается от рыбы, питающейся естественной пищей, более высоким содержанием углеводов в печени и мышцах, а также такая рыба содержит больше жира (Сафронова Т.М., 1991).
Анализируя данные можно отметить, что по содержанию сырого протеина и жира в мышечной ткани у особей контрольной группы было выше, чем в опытных группах. Однако по содержанию неорганических веществ, опытные группы значительно превосходят контрольную группу, по количеству кальция на 0,4 % и 1,2 %, и фосфора на 0,3 %. Повышенное содержание минеральных веществ, предположительно, можно объяснить благоприятным воздействием йода на обмен кальция и фосфора. Так, количество усвоенного кальция и фосфора возрастает с повышением уровня йода в корме. 3.2.8. Результаты органолептической оценки мышечной ткани ленского осетра
Основными гастрономическими показателями рыбной продукции являются вкус и запах. Вкус и запах рыбы, определяется в зависимости от содержания жира, белка, экстрактивных и минеральных веществ.
С целью изучения влияния йодированных дрожжей при кормлении ленского осетра на вкусовые качества рыбы была проведена органолептическая оценка мышечной ткани и бульона подопытной рыбы на кафедре «Технология продуктов питания» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н. И. Вавилова». Каждый из образцов подвергался трём различным видам тепловой обработки: припускание, варка и жарка. Полученные после приготовления образцы были предоставлены комиссии на органолептическую экспертизу. Готовое рыбное мясо оценивали по следующим критериям: вкус, запах, цвет, консистенция и послевкусие. Образцы оценивались по пятибалльной шкале (Рисунок 17, 18, 19) (Таблица 31, 32, 33).
Результаты оценки мяса ленского осетра показывают на высокое качество мяса. В контрольном образце не выявлено никаких изменений. Все органолептические показатели при припускании, варке и жарке соответствуют стандартным для осетровой рыбы.
В 1 – опытной группе все органолептические показатели при припускании и варке соответствуют стандартным. При жарке во вкусе появляется стойкий привкус масла. Консистенция становится более жёсткая, резинообразная. В послевкусии появился незначительный привкус металла.
Во 2 – опытной группе в органолептических показателях появились более значительные изменения. При припускании к белому цвету добавились желтоватые прожилки жира. Консистенция стала мягкой и рыбной. Послевкусие с ярко выраженным вкусом металла. При варке так же к белому цвету добавились желтоватые прожилки жира. Консистенция стала мягкой и рыбной. Послевкусие с ярко выраженным вкусом металла. При жарке во вкусе появился привкус металла. Существенно изменилась консистенция. Кусок сильно деформировался, стал мягким и ломким. Послевкусие уже с ярко выраженным вкусом металла.
Немало важным является способ обработки рыбы. Так, максимальные потери йода при варке могут составить 48,3 %, а при жарке достигают 65,6 % (Мищенко В.М., 1956, Гуревич Г.П., 1965). Таким образом, для сокращения потерь йода, наилучшим способом термической обработки является припускание, т.е. приготовление продукта в малом количестве жидкости. 3.2.9. Экономическая эффективность
Базой современного рыбоводства считается по праву рациональное кормление рыбы. А ввиду интенсификации рыбоводных процессов, роль кормления неуклонно возрастает. В индустриальном хозяйстве до 100 % продукции можно получить именно за счет кормления, при этом затраты на комбикорма при выращивании рыб составляют не менее половины общих затрат, поэтому одной из задач наших исследований было установление экономической эффективности использования повышенных доз йода в кормлении ленского осетра. Полученные нами результаты, представленные в таблице 34.
Данные таблицы 35 свидетельствуют о том, что основные затраты при выращивании ленского осетра в бассейнах с замкнутым циклом водоснабжения приходятся на посадочный материал и корма, они в свою очередь составляют чуть Таблица 35 - Экономическая эффективность
Рентабельность, % 7,27 15,93 14,21 более 60 % от общих затрат. Наибольшие затраты отмечены в 2 – опытной группе, это связано с высокой стоимостью скормленного комбикорма в данной группе. Прочие затраты во всех группах были практически одинаковыми.
Данные таблицы 35 показывают, что наибольший экономический эффект можно получить при кормлении осетра комбикормом, обогащенным йодированными дрожжами с дозировкой йода 200 мкг/кг корма.
Расчет экономической эффективности выращивания ленского осетра показывает возможность производства рыбной продукции с рентабельностью производства до 15,93 %.
